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小明同学设计了一种可调节亮度的电路,当开关S拨向触点1时,灯泡正常发光,已知灯泡...

小明同学设计了一种可调节亮度的电路,当开关S拨向触点1时,灯泡正常发光,已知灯泡L的规格为“220V 100W”,电源电压为220V.当开关S分别拨向触点1、2、3时,灯泡亮度随之发生变化,问:
(1)当开关S拨向触点2时,灯泡实际消耗的功率为81W,则灯泡中的实际电流是多少?电阻R1的阻值是多少?
(2)当开关S拨向触点3时,发现灯泡变得更暗,则电阻R2和R1的阻值哪个大?为什么?
(3)指出该同学设计的调光电路还存在什么缺陷?画出改进后的调光电路图.
(应有解题过程)

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(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据R=求出灯泡的电阻,再根据P=I2R求出灯泡的实际电流,再根据欧姆定律求出此时电路的总电阻,根据电阻的串联特点求出电阻R1的阻值; (2)灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,根据P=I2R可知通过灯泡的电流减小,根据欧姆定律可知,在电源电压不变时,电路中电阻的变化; (3)这个设计不可以断开电路,加一个电路开关或设计一个断路接点即可. 【解析】 (1)灯泡的电阻为: RL===484Ω; 当开关S拨向触点2灯泡实际消耗的功率为81W时, 通过灯泡的实际电流为: I′===A≈0.41A, 电路的总电阻为:R==≈538Ω 电阻R1的阻值约为R1=R-RL=538Ω-484Ω=54Ω; (2)R1<R2, 原因:灯泡变暗,说明电路中电流减小,电路中总电阻变大,根据串联电路电阻特点可知R2的电阻比R1大; (3)缺陷:电路不能断开; 改进:加一个电路开关或设计一个断路接点.如图所示: 答:(1)灯泡中的实际电流约为0.41A;电阻R1的阻值约为54Ω; (2)R1<R2,原因:灯泡变暗,说明电路中电流减小,电路中总电阻变大,根据串联电路电阻特点可知R2的电阻比R1大; (3)缺陷:电路不能断开;改进:加一个电路开关或设计一个断路接点.如图上图所示.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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